参考:《实战java高并发程序设计》 3.2.3 刨根问底:核心线程池的内部是实现
java api 提供了几种工厂方法创建线程池
public class ExecutorServiceTest { public static void main(String[] args) { // 可根据实际情况调整线程数量的线程池 ExecutorService executorService1 = Executors.newCachedThreadPool(); //固定大小的线程池 ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(1); // 线程池大小为1 ExecutorService executorService3 = Executors.newSingleThreadExecutor(); } }
查看底层代码的话,发现其均使用了ThreadPoolExecutor实现。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); } public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); } public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }
所以好好来看一下ThreadPoolExecutor的代码吧,下面是ThreadPoolExecutor的一个构造函数。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) {}
corePoolSize :指定了线程中的核心线程数量
maximumPoolSize:指定了线程池中的最大线程数量
keepAliveTime:当线程池中线程数量超过corePoolSize时,多余的空闲线程的存活时间。即超过corePoolSize的空闲线程,在多长时间,会被销毁。
unit: keepAliveTime 的单位。
workQueue:任务队列,被提交但尚未被执行的任务。
threadFactory:线程工厂,用于创建线程,一般用默认的即可。
handler:拒绝策略,当任务太多来不及处理的时候,如何拒绝任务。
参数详解:
workQueue 指被提交但未执行的任务队列,它是一个BlockingQueue接口的对象,仅用于存放Runnable对象,以下介绍几种BlockingQueue。
直接提交的队列:SynchronousQueue 对象提供。SynchronousQueue是一个特殊的BlockingQueue。SynchronousQueue没有容量,每一个插入操作都要等待一个相应的删除操作,反之,每一个删除操作都要等待一个插入操作。如果使用SynchronousQueue,提交的任务不会被真实的保存,而总是将新任务提交给线程执行,如果没有空闲的线程,则尝试创建新的线程,如果线程数量已经达到最大值,则执行拒绝策略。因此,如果使用SynchronousQueue,通常要设置很大的maximumPoolSize值,否则很容易执行拒绝策略。
有界的队列:有界的队列可以使用ArrayBlockingQueue实现。ArrayBlockingQueue的构造函数必须带一个容量参数,表示该队列的最大容量。当使用有界队列时,若有新的任务执行,如果线程数量小于corePoolSize ,则优先创建新的线程,若大于corePoolSize,则会将任务加入队列中。若队列已满,无法加入,则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下创建新的线程执行任务,若大于maximumPoolSize时,则执行拒绝策略。可见,有界队列仅当在任务装满时,才可能将线程数量提升到corePoolSize以上。
无界的队列:无界的队列可以通过LinkedBlockingQueue 实现,与有界队列相比,除非系统资源耗尽,否则无界队列不存在任务入队失败的情况,当有新的任务到来,系统的线程数小于corePoolSize时,线程池会生成新的线程执行任务,但当系统的线程数达到corePoolSize后,就不会继续增加。若后续仍有新的任务加入,而又有空闲的线程资源,则任务直接进入队列等待。若任务创建和处理的速度差异很大,误解队列会保持快速增长,直到耗尽系统内存。
优先任务队列:优先队列是带有执行优先队列级的队列,它通过PriorityBlockingQueue实现,可以控制任务执行的先后顺序。它是一个无界队列。无论是有界队列ArrayBlockingQueue,还是未指定大小的LinkedBlockingQueue都是按照先进先出算法处理任务的。而PriorityBlockQueue则可以根据任务自身的优先级顺序执行,在确保系统性能的同时,也能有很好的质量保证。
拒绝策略:
AbortPolicy:该策略会抛出异常,阻止系统正常工作。
CallerRunsPolicy: 只要线程池未关闭,该策略直接在调用者线程中,运行当前被丢弃的任务。显然这样做不会真的丢弃任务,但是,任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。
DiscardOledestPolicy:该策略将丢弃一个最老的请求,也就是即将被执行的一个任务,并尝试再次提交当前任务,
DiscardPolicy:该策略默默丢弃无法处理的任务,不予任何处理。如果允许任务丢失,这可能是最好的一种处理方案了。
ThreadPoolExecutor 线程池的核心调度代码
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); /* * Proceed in 3 steps: * * 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to * start a new thread with the given command as its first * task. The call to addWorker atomically checks runState and * workerCount, and so prevents false alarms that would add * threads when it shouldn't, by returning false. * * 2. If a task can be successfully queued, then we still need * to double-check whether we should have added a thread * (because existing ones died since last checking) or that * the pool shut down since entry into this method. So we * recheck state and if necessary roll back the enqueuing if * stopped, or start a new thread if there are none. * * 3. If we cannot queue task, then we try to add a new * thread. If it fails, we know we are shut down or saturated * and so reject the task. */ int c = ctl.get(); if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
是否小于corePoolSize,如果小于,分配线程执行。如果大于corePoolSize,则提交到队列中,如果提交到队列失败,则将任务直接提交给线程池。如果当前线程数已经达到maximumPoolSize,则提交失败,直接拒绝策略。
在这里有一个疑问,当队列已满时,提交的任务直接提交给线程池执行,那么这样的话是否是 后面提交的任务比先提交的任务先执行了吗?
我测试了一下的确如此。
阿里巴巴java开发手册强制不允许使用Executors去创建线程池,就是由于Executors创建的线程中对 线程的最大数量或者工作队列的长度设置为Integer.MAX_VALUE,会导致OOM。